吸熱型碳氫燃料裂解催化劑研究.pdf

1、吸熱型碳氫燃料是針對高超音速飛行器的高溫冷卻要求以及氫燃料的缺點提出來的.該研究課題為國家航空航天領(lǐng)域"863-2"基金資助項目,該項目的研究對中國國防和航天事業(yè)具有重大戰(zhàn)略意義.與熱裂解相比,催化裂解可降低燃料裂解的活化能,降低燃料的起始裂解溫度,提高裂解反應(yīng)速度,且具有產(chǎn)物選擇性好和產(chǎn)率高的優(yōu)點,從而能夠提高系統(tǒng)的熱沉.研究吸熱燃料的催化裂解,其關(guān)鍵在于裂解催化劑的選擇.研究表明,硅磷酸鋁(SAPO)系列分子篩具有這一領(lǐng)域的良好應(yīng)用

2、前景.采用三乙胺為模板劑,異丙醇鋁或擬薄水鋁石為鋁源,硅酸四乙酯或硅溶膠為硅源,磷酸為磷源按照一定配比用水熱法合成了新型微孔硅磷酸鋁分子篩——SAPO-34.通過XRD、SEM、EDX及NH<,3>-TPD等手段對合成出的分子篩進行鑒定和表征,并測定了其結(jié)晶度.在合成SAPO-34分子篩的基礎(chǔ)上,采用一步法對其進行改性,即在制備SAPO-34的反應(yīng)體系中加入不同量的Cu<'2+>源,直接合成出雜原子硅磷酸鋁分子篩CuAPSO-34.XR

3、D及EDX結(jié)果證實,Cu<'2+>確已進入SAPO-34分子篩之中.NH<,3>-TPD結(jié)果表明Cu<'2+>改變了原來SAPO-34分子篩的表面酸性.利用微型石英固定床反應(yīng)器—氣相色譜聯(lián)用裝置對合成出來的分子篩催化活性進行了正庚烷催化裂解測試.結(jié)果表明:采用SAPO-34及其改性的CuAPSO-34分子篩為裂解催化劑,可以有效提高正庚烷裂解的轉(zhuǎn)化率,提高其對低碳烯烴的選擇性.而提高低碳烯烴的產(chǎn)率可以增加碳氫燃料裂解時的吸熱量,因此它們